伊朗離網系統設計一、工程概述1、 工程名稱伊朗離網系統2、 地理位置伊朗位于亞洲西南部，北鄰亞美尼亞、阿塞拜疆、土庫曼斯坦，西與土耳其和伊拉克接壤，東面與巴基斯坦和阿富汗相連，南面瀕臨海灣和阿曼灣。國土絕大部分在伊朗高原上，是高原國家，海拔一般在900—1500米之間。西南部為厄爾布爾士山與科彼特山，東部為加恩-比爾兼德高地，北部有厄爾布茲山脈，德馬萬德峰海拔5670米，為伊朗最高峰。西部和西南部是寬闊的扎格羅斯山山系，約占國土面積一半。中部為干燥的盆地，形成許多沙漠，有卡維爾荒漠與盧特荒漠，平均海拔1,000余米。僅西南部波斯灣沿岸與北部里海沿岸有小面積的沖擊平原。西南部扎格羅斯山麓至波斯灣頭的平原稱胡齊斯坦。主要河流有卡流倫河與塞菲德。里海是世界最大的咸水湖，南岸屬伊朗。伊朗東部和內地屬大陸性的亞熱帶草原和沙漠氣候，干燥少雨，寒暑變化大。西部山區多屬地中海式氣候。年降水量除西北部山區與里海沿岸超過1,000毫米外，一般在50-500毫米之間。中央高原年平均降水量在100毫米以下。

3、氣象資料氣象資料以伊朗首都NASA數據庫中德黑蘭氣象數據為參考，德黑蘭位于伊朗北部。項目空氣溫度相對濕度每日太陽輻射風速地面溫度月份°C%KWh/m2/Daym/sC一月0.676.40%2.733.81二月1.772.10%3.624.22.5三月5.666.10%4.54.77.3四月12.752.70%5.514.715.7五月17.644.50%6.394.821.9六月21.841.70%7.355.326.9七月23.944.00%7.045.829.1八月23.843.70%6.565.628.1九月19.745.80%5.644.623.1十月13.854.30%4.05416十月7.864.40%2.943.68.7十二月2.674.00%2.383.72.9年平均12.656.6%4.894.615.3二、方案設計(一)用戶負載信息用電器額定功率(W)數量用電時數(h)用電量(KWh)SavingLamp20360.36SavingLamp20430.24SavingLamp11110.011TV21”65140.26Satellite30140.12Refrigerator12011.5PersonalComputer350120.7合計3.191冰箱的耗能根據冰箱的使用模式和開關冰箱門的頻率有關，日前普通冰箱的日耗電大約1度左右，這里選取耗電為1.5度。（二）系統方案設計根據用戶要求，本方案為光伏離網系統本系統是一個離網系統，其原理如下圖所示：1、蓄電池組的設計在系統中儲能主要靠鉛酸蓄電池，蓄電池的容量利用下下面公式計算： __D■:F■:PC=LxUxKa其中：C：蓄電池容量[kWh]D：最長無日照間用電時[h]F：蓄電池放電效率的修正系數（通常取1.05）Po：平均負荷容量[kW]L：蓄電池的維修保養率（通常取0.8）U：蓄電池的放電深度（通常取0.5）Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（通常取0.7,如逆變器效率高可取0.8)所以此處的蓄電池的容量應該為：C=3.191X3X1.05/(0.7X0.5X0.8)=35.9KWh由于系統設計的參考連續陰雨天數為2天，所以蓄電池放點深度選擇為0.5。根據伊朗的電力情況，戶用電壓為220V，蓄電池電壓選擇為24V，蓄電池組由12V的蓄電池串并而成，所以每串需要2塊蓄電池串起來達到24V。選用10塊單體為12V150Ah的蓄電池，總共5串進行并聯，蓄電池總容量為1500Ah，即36KWh。電池型號選擇雙登的6-GFM-150O2、太陽能電池板方陣的設計2.1電池板傾角的計算為了保證系統有足夠高的效率，電池板必須按一定的傾角安裝。因此有必要先計算不同傾角對效率的影響，這個影響可以用在太陽能電池板面上的日平均輻照強度來量化，輻照強度越大則電池板的效率越高。下表是在不同傾角時斜面上的輻照強度的逐月變化對照表：逐月輻照強度隨傾角變化規律角度月份平均日輻照強度(KWh/m2/Day)28°30°32°35°37°38°40°一月3.513.563.613.683.723.743.78二月4.324.364.404.444.474.484.50三月4.644.654.664.664.654.654.64四月5.615.595.565.515.475.455.40五月6.156.096.035.935.855.815.73六月7.036.946.856.706.596.546.42七月7.026.946.866.726.626.576.46八月6.976.936.886.796.736.696.61九月6.466.476.476.466.446.436.41十月5.445.495.535.585.615.625.64十月4.194.254.314.394.444.464.50十二月3.373.423.483.553.603.623.66年平均5.405.405.395.375.355.345.32本系統設計為離網系統，為了保證用戶的用電，必須保證用戶的基本用電，特別是在12月份和1月份的時候，平均日輻照強度很低，所以應特別注意保證在這兩個月的發電量滿足用戶的用電需求。通過上表比較，最終支架最佳傾角設計為37°。2.2電池板方陣容量的計算總共需要的電池板方陣功率計算公式為：p=W]*F/(Tm*n2*n3*L*Ka)W1:負載的消耗功率F：蓄電池放電效率的修正系數(通常取1.05)Tm：峰值日照時數，其值與輻照強度的值基本相同，這里取3.6hn2：方陣表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數，通常可取0.9?0.95n3：方陣組合損失和對最大功率點偏離以及控制器效率的修正系數，通常可取0.9?0.95Ka：包括逆變器等交流回路的損失率（通常取0.7,如逆變器效率高可取0.8）所以電池板方陣功率為：P=3.191X1.05/（3.6X0.95X0.95X0.8X0.8）=1.611KW考慮連續陰雨天后系統能在較短時間內讓蓄電池再次充滿，可以適當考慮放大方陣容量，但是在上面的計算中我們是以輻照最低月為準，在其他月份的發電量都有很大余量，所以針對方陣容量進行略微放大即可。2.3電池板的選型本方案選用230W的單晶硅電池板，則總共需要8塊，總功率為1.84KW。所選電池板的基本技術參數如下所示：太陽電池種類單晶硅太陽電池生產廠家兆陽光伏太陽電池組件生產廠家兆陽光伏太陽電池組件型號SR-M660230指標單位數據峰值功率Wp230開路電壓（Voc）V37.23短路電流（Isc）A8.18工作電壓（Vmppt）V30.48工作電流（Imppt）A7.55尺寸mm1630X992X482.4電池板陣列的布置系統的額定電壓為24V,所以電池板陣列輸出電壓不能太大，根據電壓的限制，這里電池板直接并聯接入控制器。電池板采用支架結構是電池板成37°傾角，電池板采取豎立放置，18塊電池板按兩排進行布置。前后排之間間隔為2.5m。3控制器的設計控制器選擇南京冠亞的GS-80PCD6-V，其主要參數如下：型號GS-80PCD6-V額定電壓（VDC）（V）24負載最大電流（A）80充電最大電流（A）80充電路數6最大開路電壓（VDC）50過充（VDC）保護28.8（可設定）恢復26.4（可設定）過放（VDC）斷開21.6（可設定）恢復26.4（可設定）負載過壓斷開35.0（可設定）恢復33.0（可設定）空載電流（mA）300顯示方式數碼顯示電壓降落太陽能電池與畜電池之間（V）0.7蓄電池與負載之間（V）0.03機械尺寸深乂寬乂高（mm）380x450x650使用環境（°C）-20C?+50C海拔高度<5500控制器的輸入只有6路，使用三通連接器使兩塊組件并聯后接入控制器。5逆變器的設計由于伊朗當地的用電電壓為220V，所以選擇輸出電壓為220V的離網逆變器，經過用戶用電器統計可知，用戶的最大功率約為716W，考慮到用戶負載中有感性負載，在啟動過程時有較大的沖擊電流，同時考慮系統的臨時增加負載的情況，所以逆變器功率應相對選擇較大的。選取24V1.5KW的逆變器，逆變器選擇南京冠亞的GN-1.5KCSP-R，其具體技術參數見下表:型號GN-1.5KCSP-R額定容量（KVA）1.5直流輸入額定輸入電壓（VDC）24V欠壓點（VDC）21.6欠壓恢復點（VDC）25.2過壓點（VDC）35市電輸入電壓允許范圍（VAC）220+15%輸入頻率（Hz）50切換方式（可選項）00、11、12、21交流輸出額定電壓（VAC）220額定頻率（Hz）50輸出波形正弦波過載能力120%1分鐘電壓穩定精度（AC）220+3%頻率穩定精度50+0.04波形失真率（THD）<3%（線性負載）動態響應（0?100%）5%功率因數（PF）0.8逆變效率385%